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1.带头双向循环链表
带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了。
逻辑结构如下图
2.带头双向循环链表增删查改的实现
(1)DoubleList.h 链表各项功能的接口及函数的声明
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
//值
LTDataType data;
//前驱指针
struct ListNode* prev;
//后驱指针
struct ListNode* next;
}ListNode;
//创建返回链表的头节点
ListNode* ListCreat();
//链表的销毁
void ListDestory(ListNode* phead);
//动态申请一个节点
ListNode* BuyListNode(LTDataType x);
//打印链表
void ListPrint(ListNode* phead);
//尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x);
//头插
//头插在第一个有效数据前面，头节点不存储有效数据
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x);
//尾删
void ListPopBack(ListNode* phead);
//头删
void ListPopFront(ListNode* phead);
//查找
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x);
//在pos之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
//删除pos位置节点
void ListErase(ListNode* pos);
(2)DoubleList.c 各个接口功能的实现
#include"DoubleList.h"
//创建返回链表的头节点
ListNode* ListCreat()
{
ListNode* phead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
phead->prev = phead;
phead->next = phead;
return phead;
}
//链表的销毁
void ListDestory(ListNode* phead)
{
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
ListNode* next = cur->next;
ListErase(cur);
cur = next;
}
free(phead);
phead = NULL;
}
//动态申请一个节点
ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
newnode->data = x;
//新节点前后指向空
newnode->next = NULL;
newnode->prev = NULL;
return newnode;
}
//打印链表
void ListPrint(ListNode* phead)
{
assert(phead);
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d ", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
//尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
ListNode* tail = phead->prev;
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
phead->prev = newnode;
newnode->next = phead;
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
}
//头插
//头插在第一个有效数据前面，头节点不存储有效数据
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
ListNode* next = phead->next;
phead->next = newnode;
newnode->next = next;
next->prev = newnode;
newnode->prev = phead;
}
//尾删
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
assert(phead);
//没有数据了，只有一个头节点
assert(phead->next != phead);
ListNode* tailprev = phead->prev->prev;
ListNode* tail = phead->prev;
phead->prev = tailprev;
tailprev->next = phead;
free(tail);
}
//头删
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
assert(phead);
//链表没有数据了，不能在删了
assert(phead->next != phead);
ListNode* pheadnext = phead->next;
ListNode* next = pheadnext->next;
phead->next = next;
next->prev = phead;
free(pheadnext);
}
//查找
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
if (cur->data == x)
{
printf("找到了%d\n", cur->data);
return cur;
}
else
{
cur = cur->next;
}
}
printf("没找到%d\n", x);
return NULL;
}
//在pos之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
assert(pos);
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
ListNode* posprev = pos->prev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
posprev->next = newnode;
newnode->prev = posprev;
}
//删除pos位置节点
//注意这里pos不能是phead,否则就破坏了链表大结构
void ListErase(ListNode* pos)
{
assert(pos);
assert(pos->next != pos);
ListNode* posprev = pos->prev;
ListNode* posnext = pos->next;
posprev->next = posnext;
posnext->prev = posprev;
free(pos);
}
(3)test.c 用于测试各项功能
#include"DoubleList.h"
int main()
{
ListNode* phead = ListCreat();
//尾插
printf("尾插测试: ");
ListPushBack(phead, 1);
ListPushBack(phead, 2);
ListPushBack(phead, 3);
ListPushBack(phead, 4);
ListPushBack(phead, 5);
ListPrint(phead);
//头插
printf("头插测试: ");
ListPushFront(phead, 0);
ListPushFront(phead, -1);
ListPushFront(phead, -2);
ListPushFront(phead, -3);
ListPushFront(phead, -4);
ListPushFront(phead, -5);
ListPrint(phead);
//尾删
printf("尾删测试: ");
ListPopBack(phead);
ListPrint(phead);
//头删
printf("头删测试: ");
ListPopFront(phead);
ListPrint(phead);
//查找
printf("查找测试: ");
ListFind(phead, 0);
//在pos之前插入x
printf("找pos位置的数测试: ");
ListNode* pos = ListFind(phead, 3);
printf("插入x到pos位置之后的结果为: ");
ListInsert(pos, 30);
ListPrint(phead);
//删除pos位置节点
printf("找pos位置的数测试: ");
ListNode* pos1 = ListFind(phead, 30);
printf("删除pos位置之后的结果为: ");
ListErase(pos1);
ListPrint(phead);
//链表的销毁
ListDestory(phead);
return 0;
}
(4)测试结果
